含分布式电源的配电网故障定位方法研究

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1、学校代号10532学号S150900704分类号TM77密级公开硕士学位论文含分布式电源的配电网故障定位方法研究学位申请人姓名孙艳明培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称黄纯教授学科专业电气工程研究方向电力系统继电保护论文提交日期2018年4月20日学校代号：10532学号：S150900704密级：公开湖南大学硕士学位论文含分布式电源的配电网故障定位方法研究学位申请人姓名：孙艳明导师姓名及职称：黄纯教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电气工程论文提交日期：2018年4月20日论文答辩日期：2018年5月18日答辩委员会主席：李欣然教授Researchonfa

2、ultlocationmethodofdistributionnetworkwithDistributedGenerationbySUNYanmingB.E.(ChangshaUniversityOfScience&Technology)2009AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfesso

3、rHUANGChunApril,2018湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有

4、关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I含分布式电源的配电网故障定位方法研究摘要配电网故障定位是配电自动化系统的主要功能之一。为保证用户电能质量、减少故障停电时间、提高供电可靠性，要求配电网在发生故障后能够快速、准确的定位出故障区段。然而，随着大量分布式电源（DistributionGeneration，DG）接入，配电网成为一个正常运行功率与故障电流双向流动的有源网络，使故障定位变得

5、复杂化，传统的定位算法不再适用。为寻找一种适用于有源配电网的故障定位新方法，本文对故障定位中监测点阻抗特性分析、故障方向判别方法及故障定位算法等关键技术进行研究。DG接入可能改变监测点的测量阻抗特性，并进而影响传统故障定位方法的适用性。以逆变型DG为例，分析了DG接入对配电网的影响，建立逆变型DG的Matlab/Simulink仿真模型，仿真结果表明，含DG的配电网发生不同类型的短路故障时，某些监测点的测量阻抗特性可能呈感性或者容性。含DG配电网故障定位结果的准确性依赖于故障方向判别的正确性。基于工频故障分量的故障方向判别方法灵敏度高，但只适合于感性阻抗特性。针对DG

6、接入配电网对阻抗特性的影响，提出一种在感性及容性阻抗特性下均有效的故障方向判据。首先，分析了故障后各序电压故障分量的分布情况及方向元件的动作特性；其次，针对不同类型短路故障，通过比较测量点电压各序故障分量与动作电压各序故障分量幅值大小，构建了不同的方向判据；最后，搭建含DG的配电网模型对方向判据的有效性进行验证。仿真结果表明，在阻抗特性呈感性或容性情况下该判据均可以准确判断故障方向，且灵敏度高。提出基于改进蝙蝠算法的配电网故障定位方法。建立了有源配电网故障定位优化模型，并采用改进蝙蝠算法求解。针对基本蝙蝠算法存在的缺陷，引入模拟退火算法的Metropolis准则，以新

7、的蝙蝠个体与原来个体的适应度增量来设置接受准则；若经过扰动后的新的适应度值优于其初始最优解，则接受新解，否则根据Metropolis准则判定是否接受这个新解。含多个DG的配电网的仿真结果表明，所提算法能够快速、准确的定位出配电网故障区段，对故障信息畸变具有较强的容错性。关键词：配电网；分布式电源；故障方向判别；蝙蝠算法；故障定位II含分布式电源的配电网故障定位方法研究AbstractFaultlocationfordistributionnetworkisoneofthemainfunctionsofpowerdistributionautomati